Cápsula para elaboración de bebida y método de fabricación de la cápsula.

Cápsula para elaboración de bebida que comprende una tapa (15) a través de la que se realiza una inyección de un fluido a presión en una primera cámara 19 de aire,

cuyo fondo comprende unos orificios (17) a través de los cuales se aplica el fluido inyectado a una segunda cámara (20). Dicha segunda cámara (20) contiene un producto alimenticio, mezclándose el fluido con el producto alimenticio y contando la segunda cámara con un fondo dotado de unas perforaciones (14) de paso del fluido mezclado con el producto alimenticio, a una tercera cámara (21). A su vez, dicha tercera cámara (21) está dotada de tabiques (18) a modo de laberinto para ralentizar la salida de la mezcla de fluido con dicho producto alimenticio. Dichos tabiques (18) están dispuestos, a modo de laberinto, en la cara exterior del fondo de un contenedor interior (12) ubicado en la segunda cámara (20).

Cápsula para elaboración de bebida y método de fabricación de la cápsula

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una cápsula en cuyo interior comprende un producto alimenticio, de forma que se inyecta un fluido a presión para efectuar la mezcla de dicho fluido con dicho producto alimenticio, obteniéndose dicha mezcla en la salida de la cápsula; y que tiene por objeto proporcionar una nueva configuración de cápsula que simplifica el método de fabricación de la misma y abarata su coste.

Es otro objeto de la invención proporcionar un nuevo método de fabricación de la cápsula de la invención.

En general la invención es de aplicación en cápsulas que contienen un producto alimenticio y en las que se inyecta un fluido a presión para elaborar bebidas, más concretamente en la obtención de infusiones, y más específicamente en la elaboración de café.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el estado de la técnica puede citarse el documento de patente US 3 292 527, en el que se describe un aparato para preparar y expender una bebida mediante una cápsula que contiene un producto y que se perfora para aplicar un líquido obteniéndose una bebida sin realizar contacto con la cápsula.

También puede citarse el documento de patente GB 899 055, en el que se describe una cápsula que comprende una cámara de aire en la que se inyecta un fluido a presión para mezclarse con un producto contenido en una cámara de la cápsula, de forma que el fluido no se inyecta directamente sobre el producto, sino que se realiza en dicha cámara de aire a partir de la cual se aplica al producto.

Otro antecedente de la invención, lo constituye el documento de patente europea con número de publicación EP 1 784 344, en el que se describe una cápsula, que al igual que en el caso anterior comprende una cámara de aire en la que se inyecta un fluido a presión que, a través de unos orificios, pasa a una cámara que contiene un producto como puede ser una sustancia alimenticia, mezclándose el fluido con el producto de forma que el fondo de la cámara que contiene el producto se deforma y presiona contra unos medios de rotura que producen la rotura y permiten la salida del fluido mezclado con el producto por un conducto de salida previsto en la cápsula. En este documento también se prevé que el fondo de la cámara que contiene el producto comprenda una serie de líneas de debilitamiento que sustituyen los medios de rotura, para a medida que aumenta la presión en la cápsula, permitir el paso del fluido mezclado con el producto hacia el conducto de salida a través de las líneas de debilitamiento. Cabria citar igualmente el documento de patente ES 2 365 758 T3, que describe un contenedor de cápsulas, dentro del cual se inserta una de estas cápsulas de forma extraíble para su empleo manual o automático. En este último supuesto el líquido a presión presiona y encaja la cápsula interior, pero sin lograr una adecuada estanqueidad en la zona perimetral de encaje.

Del mismo titular se conoce el documento ES 1 052 328 U, que corresponde con una cápsula desechable, donde ya apreciamos una estructura interna compuesta por una primera cámara de inyección, formada entre su tapa y el primer disco o membrana filtrante, que cierra superiormente la segunda cámara contenedora de la sustancia alimenticia.

Se trata pues de un claro antecedente en el empleo de cápsulas, que reciben a presión agua caliente y previa perforación de su tapa superior y reparto del líquido en una primera cámara de inyección, que lo homogeniza y controla, descargan por su base inferior la bebida elaborada, por percolación.

Por otro lado, en el estado de la técnica es conocido el empleo de cápsulas en las que antes de la salida del producto mezclado con el fluido, incorporan una serie de tabiques a modo de laberinto que ralentizan la salida del fluido mezclado con el producto, para conseguir una mejor homogeneización de dicha mezcla, aunque en este caso la cápsula no comprende una cámara de aire.

La invención constituye una alternativa a los documentos citados, que simplifica el método de fabricación de la cápsula y abarata su coste.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Para conseguir los objetivos anteriormente indicados, la invención ha desarrollado una nueva cápsula para elaboración de bebida, y un método de fabricación de dicha cápsula, donde la cápsula, al igual que las previstas en el estado de la técnica comprende una primera tapa a través de la que se realiza una inyección de un fluido a presión en una primera cámara de aire, cuyo fondo comprende unos orificios a través de los cuales se aplica el fluido inyectado a una segunda cámara que contiene un producto, de manera que se efectúa la mezcla del fluido con el producto alimenticio. La segunda cámara incluye un fondo que está dotado de unas perforaciones de paso del fluido mezclado con el producto alimenticio a una tercera cámara que está dotada de tabiques a modo de laberinto de forma que la mezcla del fluido con dicho producto pasa a través de las perforaciones a la tercera cámara, en la que mediante los tabiques a modo de laberinto se ralentiza la salida de la mezcla de fluido con el producto. Para ello la tercera cámara comunica con un conducto de salida de la cápsula, del fluido mezclado con el producto alimenticio.

La invención se caracteriza por que la cápsula comprende un contenedor exterior que está abierto por su cara superior y cuyo fondo está dotado de una abertura central en correspondencia con la cual comprende una extensión que define el conducto de salida. La configuración exterior de dicho contenedor exterior se adapta a la cazoleta de una máquina mediante la cual se efectúa la inyección del fluido a presión para elaborar la bebida.

Además, la cápsula está dotada de una micro-membrana que cierra de forma estanca la abertura del fondo del contenedor exterior. La micro-membrana está dotada de unas entallas en su superficie para favorecer su rotura por la presión que ejerce el fluido inyectado, de manea que cuando la presión alcanza un cierto valor se produce la rotura de las entallas dejando pasar el fluido mezclado con el producto alimenticio hacia el conducto de salida. La micromembrana puede ser de aluminio, plástico, un polímero, silicona, material textil, e incluso una tetina estanca dotada de una válvula de apertura por presión.

La cápsula también está dotada de un contenedor interior, que forma la segunda cámara, y que está abierto por su cara superior para permitir la introducción del producto alimenticio, y que se cierra mediante una segunda tapa que se fija sobre el borde abierto del contenedor interior. Dicha segunda tapa comprende los orificios de paso del fluido inyectado para mezclarse con el producto, de forma que dicha segunda tapa forma el fondo de la primera cámara. Además la pared lateral del contenedor interior presenta una configuración que se adapta de forma inamovible a la superficie interior del contenedor exterior en la que se fija, siendo por tanto la configuración de la pared lateral del contenedor interior complementaria a la superficie interior del contenedor exterior, creando una unión totalmente estanca al paso de fluido, para lo cual se aplica adicionalmente un sellado en al menos el borde abierto del contenedor interior y la superficie interior del contenedor exterior, asegurando que el líquido no pueda atravesar esa zona de unión.

Este sellado puede obtenerse mediante cualquier técnica apropiada como el termosellado, termosellado por ultrasonidos, unión química, etc.

El fondo del contenedor interior y el fondo del contenedor exterior forman la tercera cámara en la que se incluyen los tabiques a modo de laberinto, para lo que dichos tabiques están dispuestos en la cara exterior del fondo del contenedor interior, obteniendo un conjunto monopieza del contendor interior con los tabiques. Además, el fondo del contenedor interior incorpora una pluralidad de perforaciones, para al provocar un aumento de la presión en su superficie por la inyección del fluido a presión, se produce el paso del fluido mezclado con el producto alimenticio a la tercera cámara. Al seguir aumentando la presión se produce la rotura de la micro-membrana, saliendo dicho producto alimenticio mezclado con el fluido por el conducto de salida, obteniéndose así la bebida elaborada a partir de la inyección del fluido que se mezcla con producto.

Esta configuración facilita la fabricación y montaje de la cápsula de acuerdo con el método que será descrito más adelante. Además, la disposición de los tabiques a modo de laberinto en la cara exterior del fondo del contenedor interior, facilitan su montaje sobre el fondo de...

1. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA que comprende una primera tapa (15) a través de la que se realiza una inyección de un fluido a presión en una primera cámara 19 de aire cuyo fondo comprende unos orificios (17) a través de los cuales se aplica el fluido inyectado a una segunda cámara (20) que contiene un producto alimenticio, mezclándose el fluido con el producto alimenticio y contando la segunda cámara con un fondo dotado de unas perforaciones (14) de paso del fluido mezclado con el producto alimenticio, a una tercera cámara (21) dotada de tabiques (18) a modo de laberinto para ralentizar la salida de la mezcla de fluido con dicho producto alimenticio; comprendiendo a continuación de dicha tercera cámara un conducto de salida (8) de la mezcla del fluido con el producto alimenticio; caracterizada por que comprende:

-un contenedor exterior (1) abierto por su cara superior y cuyo fondo (6) está dotado de una abertura central (7)

en correspondencia con la cual comprende una extensión que define el conducto de salida (8) , y cuya configuración exterior se adapta a la cazoleta de una máquina de elaboración de la bebida,

- una micro-membrana (10) que cierra de forma estanca la abertura (7) de fondo (6) del contenedor exterior, comprendiendo dicha micro-membrana (10) unas entallas (11) en su superficie para favorecer su rotura por la presión del fluido inyectado, dejando paso del fluido mezclado con el producto hacia el conducto de salida (8) , -un contenedor interior (12) , que forma la segunda cámara (20) , que está abierto por su cara superior, en el que se introduce el producto alimenticio y se cierra mediante una segunda tapa (16) que se fija sobre el borde abierto del contenedor interior (12) ; contando dicha segunda tapa con orificios (16) de paso del fluido inyectado, para formar el fondo de la primera cámara (19) , y cuya pared lateral de dicho contenedor interior (12) se adapta a la superficie interior del contenedor exterior (1) en el que se fija de forma estanca e inamovible -donde el fondo del contenedor inferior (12) y el fondo (6) del contenedor exterior (1) forman una tercera cámara

(21) con los tabiques (18) a modo de laberinto, y -donde dichos tabiques (18) a modo de laberinto están dispuestos en la cara exterior del fondo del contenedor interior (12) ; obteniendo un conjunto monopieza del contenedor interior con los tabiques (18) , y contando dicho fondo de dicho contenedor interior (12) con la pluralidad de perforaciones (14) para provocar el aumento de la presión en su superficie, y permitir el paso del fluido mezclado con el producto alimenticio a la tercera cámara (21) , en la que al aumentar la presión del fluido se produce la rotura de la micro-membrana (10) .

2. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el contenedor interior

(12) comprende un reborde perimetral (13) en el que se fija a la segunda tapa (16) que constituye el fondo de la primera cámara (19) , tras llenar el contenedor interior (12) con el producto alimenticio; contando el contenedor exterior (1) con un escalonamiento perimetral (4) en el que apoya dicho reborde perimetral (13) del contenedor interior (12) en el que se fija la segunda tapa (16) .

3. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el contenedor exterior

(1) comprende lateralmente a la extensión que define el conducto de salida (8) y desde la superficie exterior del fondo, unos nervios radiales (9) de rigidización y apoyo de la cápsula y que están adaptados a la forma de la cazoleta de la máquina en la que se acopla.

4. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que los tabiques (18) previstos en la cara exterior del fondo del contenedor interior (12) quedan dispuestos en proximidad al fondo del contenedor exterior (1) .

5. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el fondo del contenedor interior (12) y el fondo del contenedor exterior (1) , que define la tercera cámara (21) , comprenden una superficie seleccionada entre recta, cónica y combinación de ambas.

6. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada por que el contenedor exterior (1) comprende un tramo superior cónico (3) que constituye la primera cámara (19) de aire, al que sigue un tramo cilíndrico (5) , que define el escalonamiento perimetral (4) en el que apoya el reborde perimetral (13) del contenedor interior (12) , y al que sigue una pequeña cámara cónica, que forma la tercera cámara (21) dotada de los tabiques (18) a modo de laberinto, que se remata mediante la extensión que define la conducción de salida (8) ; estando dicha extensión constituida por un tramo cilíndrico.

7. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 5, caracterizada por que la tercera cámara (21) aumenta progresivamente en altura desde el exterior hacia el centro.

8. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que los tabiques (18) están dispuestos formando una configuración seleccionada entre círculos concéntricos discontinuos, cuyas discontinuidades están enfrentadas en círculos concéntricos alternos; y una configuración radial.

9. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicaciones 5 y 8, caracterizada por que la longitud de los tabiques (18) disminuye desde el exterior hacia el interior y cuya altura aumenta desde el exterior hacia el interior.

10. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que las perforaciones (14) del fondo del contenedor interior (12) comprenden una pluralidad de micro-perforaciones de configuración seleccionada entre micro-círculos, micro-tronco-cónico y micro-tronco-piramidal y micro-ranuras.

11. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que las perforaciones del fondo del contenedor interior (12) están obturadas mediante una membrana textil con un alto índice de tupido.

12. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicaciones 10 u 11, caracterizada por que la pluralidad de perforaciones (14) o micro-perforaciones del fondo del contenedor interior (12) están alineadas en filas radiales o formando una cuadrícula.

13. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que la pluralidad de perforaciones (17) de la segunda tapa (16) del contenedor interior (12) están dispuestas en una posición seleccionada entre el centro, zona próxima al exterior y repartidas por su superficie.

14. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que la micro-membrana (10) es de un material seleccionado entre aluminio, plástico, un polímero, silicona, un material textil y una tetina estanca con válvula de apertura por presión.

15. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que la superficie exterior de la cápsula comprende una rugosidad /o marcas que facilita el agarre.

16. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el contenedor exterior (1) comprende un reborde perimetral (2) en que se termosella la primera tapa (15) .

17. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el interior del conducto de salida (8) comprende unas paletas (22) que provocan un régimen laminar del fluido hacia el exterior del conducto de salida a modo de “cola de ratón”.

18. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 17, caracterizada por que las paletas (22) presentan una configuración seleccionada entre aletas radiales (22) , y tramos (23) de tabiques diametrales (24) que se alternan ortogonalmente en sentido vertical, cuyos bordes presentan extensiones horizontales (25) en sentidos opuestos en cada mitad de dichos bordes, a modo de escalones.

19. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 17, caracterizada por que las paletas (22) forman una sola pieza con el conducto de salida (8) .

20. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada por que el conducto de salida (8) presenta en su arista exterior un pequeño escalón perimetral (26) , para su adecuado acople y estabilización en el borde del orificio inferior de la cazoleta de la máquina correspondiente.

21. CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 1, caracterizada porque el material para su fabricación se selecciona entre polímeros, compuestos de plástico, cartón plastificado, materiales metálicos o combinación de los mismos.

22. MÉTODO DE FABRICACIÓN DE UNA CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, donde la elaboración de la bebida comprende inyectar un fluido a presión en una primera cámara (19) de aire a través de una primera tapa (15) de la cápsula, cuyo fondo de dicha primera cámara (19) comprende unos orificios (17) a través de los cuales se aplica el fluido inyectado a una segunda cámara (20) que contiene un producto alimenticio, mezclándose el fluido con el producto alimenticio en dicha segunda cámara (20) ; y contando la segunda cámara (20) con un fondo dotado de unas perforaciones (14) de paso del fluido mezclado con dicho producto alimenticio a una tercera cámara (21) dotada de tabiques (18) a modo de laberinto, para ralentizar la salida de la mezcla del fluido con el producto alimenticio; comprendido a continuación de dicha tercera cámara (21) un conducto de salida (8) de la mezcla del fluido con el producto alimenticio; todo ello de acuerdo con la cápsula de las reivindicaciones 1 a 18; caracterizado por que el método de fabricación comprende:

- cerrar de forma estanca mediante una micro-membrana (10) una abertura central (7) del fondo de un contenedor exterior (1) para efectuar el cierre estanco del conducto de salida (8) ,

- llenar un contenedor interior (12) , que forma la segunda cámara (20) , mediante un producto,

- cerrar mediante una segunda tapa (16) el borde abierto de dicho contenedor interior (12) , contando dicha segunda tapa (16) con orificios (17) de paso del fluido inyectado,

- introducir el contenedor interior (12) en el contenedor exterior (1) , cuya pared lateral de dicho contenedor interior (12) se adapta a la superficie interior del contenedor exterior (1) ,

- fijar el contenedor interior (12) de forma estanca e inamovible, mediante un sellado adicional, en el interior del contenedor exterior (1) , formando la segunda tapa (16) el fondo de la primera cámara (19) de aire;

- cerrar la cara superior del contenedor exterior (1) mediante la primera tapa (15) de forma estanca.

23. MÉTODO DE FABRICACIÓN DE UNA CÁPSULA PARA ELABORACIÓN DE BEBIDA, según reivindicación 22, caracterizado por que el contenedor exterior (1) se fabrica por un método seleccionado entre termo-conformado e inyección.